KAJIAN CIRI LAJU-ALIRAN JALAN ARTERI: KAJIAN KES DI BUTTERWORTH, PULAU PINANG, MALAYSIA.

oleh

SURIA HARON

Tesis yang diserahkan untuk memenuhi keperluan bagi Ijazah Sarjana Sains

MEI 2005

PENGHARGAAN

Alhamdullillah, syukur ke hadrat Allah s. w. t kerana dengan limpah kurnia dan

hidayatNya, saya telah berjaya menyempurnakan tesis ini.

Ingin saya rakamkan setinggi-tinggi penghargaan dan terima kasih saya kepada penyelia

utama iaitu, Prof. Madya Dr Ahmad Farhan Sadullah, Pensyarah Pusat Pengajian

Kejuruteraan Awam, penyelia bersama Prof. Madya Dr Wan Hashim Wan Ibrahim, Dekan

Pusat Pengajian Kejuruteraan Awam, Universiti Sains Malaysia, Nibong Tebal, Pulau

Pinang.

Tidak ketinggalan ucapan terima kasih saya kepada Bahagian Perancang Jalan,

Kementerian Kerja Raya dengan kerjasama Universiti Sains Malaysia yang telah

membantu membiayai kajian ini.

Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Prof. Madya Dr. Hamidi Abdul Aziz,

Pensyarah Pusat Pengajian Kejuruteraan Awam, tidak lupa sahabat-sahabat

seperjuangan di HiTEG (Highway and Transportation Engineering Group), Sdr. Ahmad

Raqib Ab. Ghani, Sdr. Ade Asmi di Universiti Sains Malaysia, dan pelajar-pelajar Diploma

Kejuruteraan Awam (2002), Universiti Teknologi MARA, Cawangan Perlis.

Penghargaan ini juga ditujukan buat suami dan anak-anak tercinta, ibu dan bapa serta

keluarga tersayang atas segala pengorbanan dan sokongan yang dicurahkan sepanjang

pengajian ini. Akhir kata, segala pengorbananmu, ku iringi dengan doa agar dirimu

sentiasa diberi kesejahteraan dan dirahmatiNya.

ii

SUSUNAN KANDUNGAN Muka surat

PENGHARGAAN ii

KANDUNGAN iii

SENARAI JADUAL vii

SENARAI RAJAH ix

SENARAI GAMBAR FOTO xv

SENARAI LAMBANG xvii

SENARAI SINGKATAN xviii

ABSTRAK xix

ABSTRACT xxi

BAB 1.0 PENGENALAN 1.1 Umum

1.2 Kepentingan Kajian

1.3 Keistimewaan Kawasan Kajian

1.4 Objektif Kajian

1.5 Skop Kajian

1.6 Organisasi Tesis

1

6

7

13

14

16

BAB 2.0 KAJIAN PERSURATAN 2.1 Pengenalan

2.2 Definisi Jalan Arteri

2.3 Perkembangan Awal Kajian Kapasiti Lalu Lintas

2.4 Perkembangan Awal Kehubungan Laju-Aliran

2.5 Persamaan Kehubungan Laju-Aliran dan Model-Model Laju-

Aliran

2.5.1 Model Greenshields

2.5.2 Model Greenberg

2.5.3 Model Underwood

2.5.4 Model Drake

2.6 Perkembangan Kajian Kehubungan Laju-Aliran Di Asia

2.7 Perkembangan Kajian Kehubungan Laju-Aliran Di Amerika

Utara, Eropah dan Australia

17

18

22

24

31

34

35

37

38

40

50

iii

2.8 Penutup

59

3.0 METODOLOGI KAJIAN 3.1 Pengenalan

3.2 Pemilihan Lokasi

3.3 Ciri-Ciri Laluan

3.4 Proses Pengumpulan Data

3.5 Cerapan Data Isipadu

3.6 Cerapan Data Masa Perjalanan

3.7 Cerapan Data Laju Aliran Bebas

3.8 Analisis Aliran Lalu Lintas

3.9 Analisis Laju Larian, Laju Perjalanan Dan Laju Aliran Bebas

3.10 Analisis Hubungan Antara Aliran, Ketumpatan Dan Kapasiti

3.11 Analisis Data Laju, Aliran Dan Ketumpatan

3.12 Perisian SPSS Keluaran 12.0

3.13 Analisis Regresi

3.14 Kesimpulan

61

63

64

72

74

81

83

83

86

87

88

89

90

91

BAB 4.0 ANALISIS DATA 4.1 Pengenalan

4.2 Analisis Ciri-Ciri Jalan Arteri

4.3 Pola Aliran Semasa

4.3.1 Aliran lalu lintas dalam sejam pada setiap segmen

4.3.2 Aliran lalu lintas dalam sejam bagi keseluruhan

segmen

4.3.3 Jumlah kenderaan pada keseluruhan segmen

4.3.4 Aliran dalam sehari

4.3.5 Aliran lalu lintas pada hari bekerja dan cuti hujung

minggu

4.4 Komposisi Aliran

4.5 Peratus Gangguan Di Persimpangan

4.6 Pola Laju Larian Pada Setiap Segmen

4.7 Pola Laju Perjalanan Semasa

4.7.1 Pola laju dalam sejam

94

95

96

97

102

104

107

108

112

119

124

126

126

iv

4.7.2 Pola laju dalam sehari

4.8 Penutup

129

134

BAB 5.0 PEMBANGUNAN MODEL 5.1 Pengenalan

5.2 Model Laju-Aliran Untuk Keseluruhan Segmen

5.2.1 Model Greenshields

5.2.2 Model Greenberg

5.2.3 Model Underwood

5.2.4 Model Drake

5.3 Model-Model Laju-Aliran Untuk Keseluruhan Segmen

5.4 Lengkung Laju-Ketumpatan Untuk Setiap Segmen

5.4.1 Lengkung laju-ketumpatan untuk Zon A

5.4.2 Lengkung laju-ketumpatan untuk Zon B

5.4.3 Lengkung laju-ketumpatan untuk Zon C

5.4.4 Lengkung laju-ketumpatan untuk Zon D

5.4.5 Lengkung laju-ketumpatan untuk Zon E

5.5 Model-Model Laju-Aliran Untuk Setiap Segmen

5.6 Penutup

137

138

138

140

143

145

147

150

150

153

155

158

161

164

172

BAB 6.0 KAJIAN SENSITIVITI 6.1 Pengenalan

6.2 Komposisi Aliran

6.3 Zon Sesak Dan Kurang Sesak

6.4 Jalan Bandar Dan Pinggir Bandar

6.5 Lebar Lorong

6.6 Faktor Bahu Jalan

6.7 Faktor Pembahagi Jalan

6.8 Lintasan Pejalan Kaki

6.9 Gangguan Di Persimpangan

6.10 Penutup

174

175

179

180

181

183

184

185

186

188

v

BAB 7.0 KESIMPULAN 7.1 Umum

7.2 Cadangan Masa Hadapan

191

201

RUJUKAN 203

LAMPIRAN

Lampiran A Contoh Borang Cerapan Data Isipadu 206

Lampiran B Contoh Borang Cerapan Data Masa Perjalanan 207

Lampiran C Lakaran Simpang Kecil Dan Simpang Utama 208

vi

SENARAI JADUAL

Muka surat

2.1 Tahap perkhidmatan jalan arteri mengikut kelas (Sumber: U.S. HCM (2000))

21

2.2 Simbol dan parameter dalam model laju-aliran (Sumber: U.S. HCM (2000))

33

2.3 Nilai-nilai penting untuk setiap model aliran lalu lintas (Sumber: Wan Hashim Wan Ibrahim (2005))

49

2.4 Perbandingan laju aliran bebas di lapangan dari penggunaan model (Sumber: Wan Hashim Wan Ibrahim (2005))

50

2.5 Kelas dan nilai kapasiti jalan yang berbeza (Sumber: U.S. HCM (2000))

56

3.1 Ciri-ciri laluan di jalan arteri meliputi penzonan kawasan kajian

72

3.2 Unit kereta penumpang (ukp), Arahan Teknik (Jalan) 8/86 (1986), JKR

80

4.1 Elemen-elemen yang diambilkira ialah jenis kawalan lalu lintas, faktor waktu puncak (FWP) dan nisbah masa hijau per kitaran (g/c)

96

4.2 Peratus komposisi kenderaan untuk setiap segmen

113

4.3 Peratus gangguan di persimpangan

121

4.4 Elemen-elemen yang diambilkira dalam kajian ini

135

5.1 Nilai pekali berganda R2, dan lain-lain parameter untuk setiap model

148

5.2 Nilai kapasiti tertinggi, Qmak aliran lalu lintas untuk semua model

149

5.3 Nilai-nilai laju aliran bebas, vf laju optimum, vo ketumpatan sesak, Dj dan ketumpatan optimum, Do

149

5.4 Nilai pekali berganda, R2 dan lain-lain parameter

164

5.5 Nilai-nilai laju aliran bebas, ketumpatan sesak, Dj, laju optimum, vf dan ketumpatan optimum, Do

166

5.6 Nilai-nilai kapasiti, Qmak (ukp/j/l) untuk setiap segmen

166

6.1 Nilai-nilai vf, vo, Qmak dan Do bagi unit kereta penumpang dan 178

vii

unit kenderaan bagi Zon A dan Zon E

7.1 Nilai pekali berganda, R2 untuk model-model laju-aliran

192

7.2 Nilai kapasiti, Qmak , ketumpatan optimum, Do dan laju aliran bebas, vf untuk empat jenis model

193

viii

SENARAI RAJAH

Muka surat

1.1 Keistimewaan kawasan kajian

8

1.2 Peta Bandar Butterworth, Seberang Perai, Pulau Pinang

9

1.3 Lokasi kajian bermula dari Jalan Lingkaran Luar Butterworth (BORR) dan berkahir di Majlis Perbandaran Seberang Perai (MPSP)

15

2.1 Carta alir metodologi kajian jalan arteri (Sumber: U.S. HCM (2000))

21

2.2 Hubungan linear laju dan ketumpatan (Sumber: Greenshields (1935))

25

2.3 Hubungan parabolik laju dan aliran di Ohio (Sumber: Greenshields (1935))

26

2.4 Kehubungan laju-ketumpatan di Lincoln Tunnel, New York (Sumber: Greenberg (1959))

27

2.5 Kehubungan laju-ketumpatan Model Greenberg Diubahsuai (Sumber: Edie (1961))

28

2.6 Kehubungan laju-ketumpatan Model Underwood (Sumber: Underwood (1961))

28

2.7 Kehubungan laju-ketumpatan Model Underwood dan Model Greenberg yang diubahsuai (Sumber: Edie (1961))

29

2.8 Kehubungan laju-ketumpatan yang diubahsuai (Sumber: Drake et.al (1967))

29

2.9 Kehubungan-kehubungan laju-ketumpatan yang diubahsuai (Sumber: Drake et.al (1967))

30

2.10 Hubungan laju, ketumpatan dan aliran di lalu lintas tidak terganggu (Sumber: U.S. HCM (2000))

31

2.11 Kehubungan laju-ketumpatan di jalan lingkaran luar (Sumber: Lum (1998))

42

2.12 Cadangan lengkung laju-aliran di jalan lingkaran luar (Sumber: Lum (1998))

43

2.13 Ujian terhadap penggunaan pelbagai model di lebuh raya bandar, Jakarta, Indonesia (Sumber: Marler et.al (1994))

44

ix

2.14 Model laju-aliran untuk jalan 2-lorong, 2-arah (Sumber: Marler et.al (1994))

45

2.15 Model laju-aliran untuk jalan 4-lorong, 2-arah (Sumber: Marler et.al (1994))

45

2.16 Cadangan kehubungan laju-aliran di jalan luar bandar (Sumber: Perunding Lee dan Rakan (1996))

46

2.17 Lengkung laju-ketumpatan Model Underwood (Sumber: Wan Hashim Wan Ibrahim (2005))

48

2.18 Lengkung laju-aliran Model Underwood (Sumber: Wan Hashim Wan Ibrahim (2005))

49

2.19 Kehubungan laju-aliran dicadangkan (Sumber: Hall et.al (1992))

52

2.20 Data untuk kehubungan laju-aliran di lebuh raya 4-lorong di Autobahns (Sumber: Stappert and Theis (1990))

52

2.21 Kehubungan laju-aliran yang ideal di lebuh raya (Sumber: U.S. HCM (1985))

53

2.22 Ciri-ciri laju-aliran yang ideal di lebuh raya 4-lorong (Sumber: U.S. HCM (1994))

54

2.23 Ciri-ciri laju-aliran yang ideal di lebuh raya 6-lorong (Sumber: U.S. HCM (1994))

54

2.24 Kehubungan laju-aliran di lebuh raya (Sumber: U.S. HCM (2000))

55

2.25 Kehubungan laju-aliran di lebuh raya berbilang lorong (Sumber: U.S. HCM (2000))

56

2.26 Perbezaan lengkung laju-aliran di Toronto, Kanada dan di United Kingdom (Sumber: Hall dan Montgomery (1993))

57

2.27 Ukuran dan anggaran kehubungan laju-aliran di Lebuh raya Eastern, Melbourne, Australia (Sumber: Akcelik (2003))

58

3.1 Carta alir metodologi kajian

61

3.2 Arah laluan lokasi kajian di Butterworth, Pulau Pinang

65

3.3 Lakaran laluan, kedudukan stesen dan zon kajian

75

4.1 Pola aliran lalu lintas setiap 15 minit dalam sejam bagi Zon A

98

4.2 Pola aliran lalu lintas setiap 15 minit dalam sejam bagi Zon B 99

x

4.3 Pola aliran lalu lintas setiap 15 minit dalam sejam bagi Zon C

100

4.4 Pola aliran lalu lintas setiap 15 minit dalam sejam bagi Zon D

101

4.5 Pola aliran lalu lintas setiap 15 minit dalam sejam bagi Zon E

102

4.6 Pola aliran lalu lintas setiap 15 minit dalam sejam bagi keseluruhan segmen

103

4.7 Jumlah kenderaan setiap hari dalam seminggu untuk setiap zon

105

4.8 Purata aliran lalu lintas dalam sehari bagi setiap segmen

106

4.9 Pola aliran lalu lintas setiap jam dalam sehari

107

4.10 Pola aliran lalu lintas dalam sela 15 minit pada hari bekerja dan hari cuti hujung minggu bagi Zon A

109

4.11 Pola aliran lalu lintas dalam sela 15 minit pada hari bekerja dan hari cuti hujung minggu bagi Zon B

109

4.12 Pola aliran lalu lintas dalam sela 15 minit pada hari bekerja dan hari cuti hujung minggu bagi Zon C

110

4.13

Pola aliran lalu lintas dalam sela 15 minit pada hari bekerja dan hari cuti hujung minggu bagi Zon D

111

4.14 Pola aliran lalu lintas dalam sela 15 minit pada hari bekerja dan hari cuti hujung minggu bagi Zon E

112

4.15 Peratus komposisi kenderaan untuk keseluruhan segmen

113

4.16 Jumlah komposisi aliran pada setiap hari dalam Zon A

114

4.17 Jumlah komposisi aliran pada setiap hari dalam Zon B

115

4.18 Jumlah komposisi aliran pada setiap hari dalam Zon C

116

4.19 Jumlah komposisi aliran pada setiap hari dalam Zon D

117

4.20 Jumlah komposisi aliran pada setiap hari dalam Zon E

118

4.21 Peratus gangguan di persimpangan berlampu isyarat (SU)

122

4.22 Peratus gangguan di persimpangan tanpa lampu isyarat (SK)

123

4.23 Purata laju larian pada aliran puncak menghala ke MPSP

125

4.24 Purata laju larian pada aliran puncak menghala ke BORR 125

xi

4.25 Laju perjalanan pada waktu puncak pagi

127

4.26 Laju perjalanan pada waktu puncak tengahari

128

4.27 Laju perjalanan pada waktu puncak petang

129

4.28 Laju harian pada waktu puncak pagi pada hari bekerja

130

4.29 Laju harian pada waktu puncak pagi pada hari cuti

131

4.30 Laju harian pada waktu puncak tengahari pada hari bekerja

132

4.31 Laju harian pada waktu puncak tengahari pada hari cuti

132

4.32 Laju harian pada waktu puncak petang pada hari bekerja

133

4.33 Laju harian pada waktu puncak petang pada hari cuti

134

5.1 Lengkung laju-ketumpatan untuk Model Greenshields

139

5.2 Lengkung aliran-ketumpatan untuk Model Greenshields

139

5.3 Lengkung laju-aliran untuk Model Greenshields

140

5.4 Lengkung laju-ketumpatan untuk Model Greenberg

141

5.5 Lengkung aliran-ketumpatan untuk Model Greenberg

142

5.6 Lengkung laju-aliran untuk Model Greenberg

142

5.7 Lengkung laju-ketumpatan untuk Model Underwood

143

5.8 Lengkung aliran-ketumpatan untuk Model Underwood

144

5.9 Lengkung laju-aliran untuk Model Underwood

144

5.10 Lengkung laju-ketumpatan untuk Model Drake

145

5.11 Lengkung aliran-ketumpatan untuk Model Drake

146

5.12 Lengkung laju-aliran untuk Model Drake

146

5.13 Lengkung laju-aliran untuk semua model

148

5.14 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenshields untuk Zon A

150

5.15 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenberg untuk Zon A

151

5.16 Lengkung laju-ketumpatan Model Underwood untuk Zon A

152

xii

5.17 Lengkung laju-ketumpatan Model Drake untuk Zon A

152

5.18 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenshields untuk Zon B

153

5.19 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenberg untuk Zon B

154

5.20 Lengkung laju-ketumpatan Model Underwood untuk Zon B

154

5.21 Lengkung laju-ketumpatan Model Drake untuk Zon B

155

5.22 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenshields untuk Zon C

156

5.23 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenberg untuk Zon C

156

5.24 Lengkung laju-ketumpatan Model Underwood untuk Zon C

157

5.25 Lengkung laju-ketumpatan Model Drake untuk Zon C

158

5.26 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenshields untuk Zon D

159

5.27 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenberg untuk Zon D

159

5.28 Lengkung laju-ketumpatan Model Underwood untuk Zon D

160

5.29 Lengkung laju-ketumpatan Model Drake untuk Zon D

161

5.30 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenshields untuk Zon E

161

5.31 Lengkung laju-ketumpatan Model Greenberg untuk Zon E

162

5.32 Lengkung laju-ketumpatan Model Underwood untuk Zon E

163

5.33 Lengkung laju-ketumpatan Model Drake untuk Zon E

163

5.34 Lengkung laju-aliran untuk Zon A bagi semua model

168

5.35 Lengkung laju-aliran untuk Zon B bagi semua model

168

5.36 Lengkung laju-aliran untuk Zon C bagi semua model

169

5.37 Lengkung laju-aliran untuk Zon D bagi semua model

170

5.38 Lengkung laju-aliran untuk Zon E bagi semua model

171

6.1 Model laju-aliran perbezaan unit aliran kenderaan dengan unit kereta penumpang untuk Zon A

176

6.2 Model laju-aliran perbezaan unit aliran kenderaan dengan unit kereta penumpang untuk Zon E

177

6.3 Model laju-aliran untuk peratus kenderaan berat bagi Zon A 179

xiii

dan E

6.4 Model laju-aliran untuk zon kurang sesak dan zon sesak

180

6.5 Model laju-aliran untuk jalan pinggir bandar dan jalan bandar

181

6.6 Model laju-aliran untuk lebar lorong yang berbeza

182

6.7 Model laju-aliran untuk faktor bahu jalan di Zon A dan C

184

6.8 Model laju-aliran untuk faktor pembahagi jalan di Zon A dan E

185

6.9 Model laju-aliran untuk kedudukan lintasan pejalan kaki di Zon C dan E

186

6.10 Model laju-aliran untuk jarak antara persimpangan berlampu isyarat di Zon C, D dan E

188

7.1 Model Greenshields, Model Greenberg, Model Underwood dan Model Drake

194

7.2 Model Underwood untuk lebar lorong yang berbeza

195

7.3 Model Underwood untuk peratus kenderaan berat

196

7.4 Peratus ganguan di persimpangan berlampu isyarat (SU)

197

7.5 Pola aliran lalu lintas setiap jam dalam sehari

198

7.6 Laju perjalanan pada waktu puncak pagi

199

7.7 Laju perjalanan pada waktu puncak tengahari

200

7.8 Laju perjalanan pada waktu puncak petang

201

xiv

SENARAI GAMBAR FOTO

Muka surat

1.1 Pergerakan pelbagai jenis kenderaan di jalan arteri

4

1.2 Pelbagai komposisi aliran di persimpangan berlampu isyarat di jalan arteri, Butterworth, Pulau Pinang

6

1.3 Laluan bertingkat yang masih dalam pembinaan merupakan sebahagian dari Jalan Lingkaran Luar Butterworth (BORR)

10

1.4 Pelabuhan antarabangsa yang terletak di Bandar Butterworth

11

1.5 Bangunan Majlis Perbandaran Seberang Perai (MPSP)

12

1.6 Jambatan Sungai Prai merupakan sempadan Daerah Seberang Perai Utara dan Tengah

13

2.1 Kenderaan berat sedang berhenti di persimpangan berlampu isyarat

19

3.1 Kenderaan sedang menuruni cerun di Jambatan Sungai Prai yang terletak dalam lokasi kajian

62

3.2 Kenderaan sedang melepasi isyarat hijau di persimpangan jalan arteri

64

3.3 Zon had laju 60 km/j di laluan Zon B

66

3.4 Laluan 4 lorong-2 arah di Zon C yang sempit dan tiada bahu jalan

67

3.5 Kedudukan di persimpangan berlampu isyarat di Zon D

68

3.6 Keadaan lorong dan pembahagi jalan di Zon D

69

3.7 Lintasan pejalan kaki yang terletak dalam Zon E

70

3.8 Persimpangan lampu isyarat (SU3) yang terletak di Zon E

70

3.9 Laluan yang sesak dengan kenderaan berat menuju ke pelabuhan di Zon E

71

3.10 Sebuah tayar lori yang mewakili Stesen 1 dan 2 dalam Zon A

76

3.11 Sebatang tiang lampu dan gerbang besi yang mewakili Stesen 3 dan 4

77

3.12 Sebuah pondok menunggu bas yang mewakili Stesen 7 dan 8

77

xv

3.13 Pencerap sedang merekodkan data di Stesen 1 dan 2

78

3.14 Pelbagai komposisi aliran sedang melintasi Jambatan Sungai Prai

81

3.15 Sebuah kereta ujian yang digunakan dalam cerapan data masa perjalanan

82

4.1 Kelihatan jumlah kenderaan berat yang tinggi di Zon E

119

4.2 Pergerakan kenderaan membelok ke kiri di simpang utama (SU1) masuk ke laluan utama di Jalan Chain Ferry di Zon C

120

4.3 Lorong membelok ke kiri tidak disediakan di Simpang Utama 1 (SU1)

112

4.4 Sebuah pejabat kerajaan yang terletak di simpang kecil 12 (SK12) bersebelahan dengan jalan arteri

124

6.1 Situasi di persimpangan berlampu isyarat ketika isyarat merah sedang beroperasi di Zon E

190

xvi

SENARAI LAMBANG

D ketumpatan (ukp/km/l)

Dj ketumpatan sesak (ukp/km/l)

Do ketumpatan maksima (ukp/km/l)

Qmak kapasiti atau aliran maksima (ukp/j/l)

R2 nilai pekali berganda

v kadar aliran puncak (kend/j)

V isipadu jam/isipadu jam puncak (kend/j)

v15 kadar aliran puncak dalam sela 15 minit (kend/15 min)

vf laju aliran bebas (km/j)

vo laju optimum (km/j)

∞ infiniti

xvii

SENARAI SINGKATAN

BORR Butterworth Outer Ring Road

bt/j/l batu per jam per lorong

FWP faktor waktu puncak

HCM Highway Capacity Manual

JKR Jabatan Kerja Raya

JLN/Jln Jalan

kend/bt kenderaan per batu

kend/j/l kenderaan per jam per lorong

km/j kilometer per hour

km/j/l kilometer per jam per lorong

m meter

MPSP Majlis Perbandaran Seberang Perai

pcu/h/l passengger car unit per hour per lane

s saat

SG/Sg sungai

SK simpang kecil

SPG/spg simpang

STN/stn stesen

SU simpang utama

ukp/h/l unit kereta penumpang per hari per lorong

ukp/j/l unit kereta penumpang per jam per lorong

ukp/km/l unit kereta penumpang per kilometer per lorong

U.S. HCM United State Highway Capacity Manual

xviii

KAJIAN CIRI LAJU-ALIRAN JALAN ARTERI: KAJIAN KES DI BUTTERWORTH, PULAU PINANG, MALAYSIA.

ABSTRAK

Kajian kehubungan laju aliran adalah penting untuk memahami keadaan lalu lintas bagi

sesebuah sistem jalan raya dan merupakan satu keperluan asas dalam kejuruteraan lalu

lintas. Jalan arteri adalah jalan yang membawa aliran lalu lintas terus yang tinggi menuju

ke bandar-bandar dan merupakan aliran lalu lintas terganggu oleh kesan daripada lampu

isyarat yang jaraknya 3 km atau kurang.

Objektif kajian ini adalah untuk mengkaji kesesuaian model-model laju-aliran

terhadap ciri-ciri jalan arteri yang menjadi kajian kes yang dipilih. Antara model-model

asas aliran lalu lintas yang dianalisis ialah Model Greenshields, Greenberg, Underwood

dan Drake. Kawasan kajian yang dipilih adalah di Butterworth, kerana ciri jalan arteri yang

meliputi kedua-dua kawasan pinggir bandar dan bandar. Disamping itu, jalan arteri yang

dipilih juga mempunyai ciri lalu lintas yang berbeza diantara segmen-segmen jalan yang

membolehkan analisis terperinci dijalankan.

Kajian terperinci sepanjang jalan arteri bandar dan pinggir bandar telah dijalankan.

Kawasan kajian dibahagikan kepada 5 segmen. Data aliran dicerap selama 12 jam setiap

hari selama 6 hari mengunakan kaedah insani. Kaedah mengekori kereta diaplikasikan

dalam cerapan data masa perjalanan dengan menggunakan 3 buah kereta ujian dan

sebanyak 216 larian diperolehi.

Daripada analisis didapati, Model Underwood merupakan model terbaik bagi jalan

arteri pinggir bandar manakala Model Greenberg didapati model terbaik bagi jalan arteri

bandar. Didapati Model Underwood mencatatkan nilai pekali penentuan tertinggi, R2

xix

bersamaan 0.6378, laju aliran bebas, vf ialah 59 km/j dan kapasitinya, Qmak ialah 1063

ukp/j/l. Manakala Model Greenberg pula, mencatatkan nilai pekali penentuan tertinggi, R2

bersamaan 0.7020, laju optimum, vo ialah 17.810 km/j dan kapasitinya, Qmak ialah 812

ukp/j/l.

Kajian ini telah juga mengenal pasti beberapa faktor yang mungkin mempengaruhi

kesan persekitaran aliran lalu lintas terhadap model-model laju-aliran. Antara faktor-

faktornya ialah pengaruh bilangan lorong, lebar lorong, faktor bahu jalan, faktor

pembahagi jalan dan bilangan lintasan pejalan kaki. Didapati bahawa segmen C, yang

mempunyai ciri-ciri kritikal untuk semua faktor ini merupakan segmen yang paling

dipengaruhi.

Kajian ini juga mengambil kira ciri-ciri aliran lalu lintas mengikut tempoh tertentu

seperti jam, hari dan minggu. Selain itu, analisis dibuat terhadap komposisi aliran dan

peratus gangguan di persimpangan. Pola aliran lalu lintas pada setiap segmen dapat

menggambarkan laju perjalanan berubah mengikut perubahan aliran lalu lintas.

Kesimpulannya, kajian ini telah mengenal pasti kesesuaian model-model laju-

aliran untuk kawasan kajian, disamping memahami bagaimana ciri-ciri aliran serta faktor

persekitaran mempengaruhi aliran lalu lintas.

xx

STUDY ON THE SPEED-FLOW CHARACTERISTICS OF AN ARTERIAL: A CASE STUDY OF BUTTERWORTH, PENANG, MALAYSIA

ABSTRACT

The aim of this study is to understand the speed-flow characteristics of an arterial facility.

Arterial is often defined as a road system that carries heavy traffic to towns with an

interrupted traffic flow causes by traffic signals which has a distance of 3 km or less.

The main objective is to study the applicability of speed-flow models on an arterial.

Among the models analysed were the Greenshields, Greenberg, Underwood and Drake

Models. The study area chosen is in Butterworth, where arterial was chosen as it covers

both suburban and urban areas. In addition, the chosen arterial also covers segments with

varying characteristics enabling detail analysis to be carried out.

A detail study was carried out in the study area which was divided into 5

segments. The observation of flow data was done manually for 12 hours a day and for 6

days in a week. Using the car chasing method, 3 test cars were used, with a total of 216

travel times recorded.

The analysis shows that the Underwood Model is the best model for the suburban

section of the arterial based on an R2 value, of 0.6378. The corresponding free-flow

speed, vf is 59 km/h and capacity, Qmax is 1063 pcu/h/l. Greenberg’s Model is found to be

the best model for urban section of the arterial based on an R2 value, of 0.7020. The

corresponding optimum speed, vo is 17.810 km/h and capacity, Qmax is 812 pcu/h/l.

xxi

The study had also determined factors that may possibly affect the speed-flow

relationship. Factors include numbers of lane, road shoulder, road divider and activities of

pedestrian crossing. It was also found that segment C of the arterial possesses critical

characteristics for all of the above factors and was found to have had the highest effect.

The study also concentrates on the flow characteristics according to time period

such as hourly, daily and weekly. Besides this, the analysis was done on traffic flow

composition and percentage of interruption due to entry and existing at intersections. The

profile of traffic flow was being able to show the changes in travel speed according to

traffic flow condition.

As the conclusion, this study was able to determine the best speed-flow model for

the study area and able to highlight how traffic flow characteristics and the surrounding

factors may influence traffic flow.

xxii

BAB 1 PENGENALAN

1.1 Umum

Seiring dengan kemajuan dan pembangunan negara, sistem pengangkutan sering

menjadi isu utama negara ketika ini. Kesesakan lalu lintas terutamanya di bandar-bandar

besar dikaitkan dengan sistem operasi jalan raya yang kurang efisien, tiada perancangan

yang teliti serta rekabentuk jalan yang tidak memenuhi piawai.

Fenomena kesesakan lalu lintas menyebabkan berlakunya pengurangan kelajuan

yang menjadi punca kepada ketidakselesaan pemanduan dan kehilangan kos yang

menjana kepada pertumbuhan ekonomi negara terutamanya ketika waktu puncak selain

dari kemalangan yang mengakibatkan kehilangan nyawa kepada pengguna jalan raya.

Pelbagai strategi telah dicadangkan untuk mengatasi permasalahan ini supaya tahap

perkhidmatan jalan yang lebih baik kepada pengguna dapat disediakan.

Kaedah yang diaplikasikan untuk mengatasi masalah tersebut termasuklah

pembinaan jalan raya baru dan persimpangan bertingkat, memperkenalkan zon kekangan

untuk menghadkan kemasukan kenderaan berat ke kawasan-kawasan tertentu,

menggalakkan penggunaan kenderaan awam, disamping menghadkan penggunaan

kenderaan persendirian serta meningkatkan kapasiti jalan raya sedia ada. Apabila

kapasiti sesuatu jalan ditingkatkan secara tidak langsung kesesakan lalu lintas akan

berlaku terutamanya jika jalan tersebut merupakan jalan bandar.

Oleh itu permasalahan ini jika dilihat secara lebih komprehensif memerlukan satu

penyelesaian jangka panjang selaras dengan kajian awal kehubungan laju-aliran oleh

1

Kajian Trafik Malaysia (Perunding Lee dan Rakan, 1996). Kajian yang dijalankan di

kawasan luar bandar tersebut adalah untuk mendapatkan satu kehubungan laju-aliran di

sepanjang aliran lalu lintas yang tidak terganggu. Kajian Trafik Malaysia (1996) ini

mencadangkan kesinambungan kajian kehubungan laju-aliran ini di kawasan-kawasan

bandar yang mempunyai kapasiti aliran lalu lintas yang lebih tinggi. Kajian kehubungan

laju-aliran diteruskan dengan beralih ke kawasan bandar dan pinggir bandar dimana

aliran lalu lintasnya adalah merupakan aliran terganggu oleh kesan lampu isyarat. Kajian

yang pertama ini merupakan sebahagian dari fasa awal pembikinan Manual Kapasiti

Jalan Malaysia.

Perkembangan kajian kehubungan laju-aliran di Malaysia dilihat masih baru dan

ianya perlu dibangunkan sebagai langkah penambahbaikan kepada fasa pertama kajian

awal kehubungan laju-aliran agar lebih komprehensif dan berpotensi sebagai asas

rujukan dan garis panduan untuk merealisasikan Manual Kapasiti Jalan Malaysia.

Tujuan kajian ini dijalankan adalah untuk mencari penyelesaian segera kepada

masalah kesesakan yang semakin meruncing dan masih berlarutan sehingga kini.

Persoalan ini hebat diperbincangkan oleh semua lapisan masyarakat termasuklah ahli-

ahli politik, jurutera-jurutera dan orang ramai yang menjadi pengguna setia jalan raya.

Pengguna perlu bijak merancang perjalanan agar tidak terperangkap dalam kesesakan

lalu lintas. Oleh yang demikian, perlu dicari satu formula penyelesaian yang berkesan

supaya dapat diaplikasikan di jalan-jalan arteri di seluruh Malaysia agar tindakan segera

dapat diambil untuk meningkatkan lagi tahap perkhidmatan jalan yang sedia ada kepada

tahap perkhidmatan yang lebih berkualiti lagi efisen.

2

Gambar foto 1.1: Pergerakan pelbagai jenis kenderaan di jalan arteri

Menurut Robertson et.al (1994), masa perjalanan dan kelengahan adalah elemen

asas kepada pengukuran prestasi sesuatu jalan yang digunakan oleh para jurutera,

perancang dan penganalisis. Kajian yang dijalankan ini melibatkan masa perjalanan yang

mana mengambil kira elemen kelengahan. Data masa perjalanan yang diperolehi dari

lapangan akan ditukarkan kebentuk persamaan laju perjalanan. Data aliran lalu lintas

boleh diperolehi dari lapangan dengan lebih mudah berbanding dengan masa perjalanan.

Kombinasi kedua-dua data tersebut melalui pendekatan matematik menghasilkan

persamaan lengkung laju-aliran. Akhirnya, lengkung laju-aliran dapat menganggarkan

purata laju perjalanan dalam zon kajian berdasarkan kepada jumlah aliran lalu lintas di

sepanjang zon kajian. Apabila laju perjalanan dan aliran lalu lintas diketahui maka

prestasi jalan tersebut dapat dikenal pasti dengan lebih mudah berdasarkan kepada

lengkung laju-aliran.

4